Parcs au sol

Un parc photovoltaïque au sol est composé d’un ensemble d’éléments dont les principes d’implantation sont adaptés au terrain et aux résultats des études préalables.

Éléments composant un parc photovoltaïque au sol©Hespul

1. Une clôture sécurisée avec portail et vidéosurveillance
2. Un accès chantier et exploitation
3. Des voiries pour les travaux et la maintenance
4. Un ou plusieurs champs photovoltaïques avec leurs chemins de câbles et boîtiers de raccordement
5. Des postes onduleurs avec transformateurs
6. Un poste de livraison vers le réseau électrique
7. Une citerne incendie
8. Des aménagements paysagers le cas échéant

Parcs au sol

Dans les parcs au sol, les modules sont fixés sur des tables. Celles-ci sont soit en position fixe, généralement inclinées vers le sud, soit mobiles sur des structures couramment appelés "trackers" ou suiveurs de soleil, qui s’orientent en fonction de la course du soleil selon un ou deux axes.

Parc PV au sol de 1MW en Suisse avec structure bois et lestage©Hespul

SOLON Mover 2 axes©SOLON SE Berlin

Les tables fixes comportent généralement 3 à 6 rangées de modules dans le sens de la hauteur sur 10 à 20 modules dans le sens de la longueur. Le bas des modules à environ 80 cm du sol et le haut des tables entre 2m50 et 4m.

Les trackers à axe unique horizontal forment des rangées nord-sud pour pouvoir pivoter d’est en ouest, généralement sur une largeur de module. Ils sont ainsi orientés à l’Est le matin à une inclinaison de 50° par rapport à l’horizontale, positionnés à l’horizontale à midi, et inclinés à l’Ouest à 50° le soir. Leur débattement ne dépasse pas 2m50 de haut. Ils sont équipés de moteurs répartis par rangées ou actionnant plusieurs rangées à travers un axe.

Les trackers deux-axes, qui s'orientent d'est en ouest au cours de la journée mais également du nord au sud en fonction des saisons, sont réservés aux cellules photovoltaïques à concentration. Celles-ci sont constituées d'une lentille de Fresnel en face avant de chaque cellule de silicium, pour lesquelles l'incidence du rayonnement solaire doit être normale à tout instant.

Tables de montage les plus fréquentes©Hespul

Le choix de la hauteur des structures dépend de l'impact paysager du parc et des possibilités d'ancrage (de la nature du sol). L’espacement entre les rangées de modules est calculé en fonction de l’ombrage mutuel d’une rangée ou d’un tracker sur l’autre.

Des systèmes agrivoltaïques sont actuellement en phase de test, permettant de concilier une culture agricole et une production d'énergie sur les mêmes parcelles.

Densités de puissance moyennes des parcs au sol, pour des modules de 15 à 20% de rendement surfacique (source : Hespul)

Ombrières de parking

Les ombrières de parking nécessitent des structures support conséquentes, dont la hauteur et l’emprise au sol doivent être adaptés à la circulation des véhicules (voitures, camion…), et la tenue mécanique aux conditions climatiques (neige et vent…). Il est aussi important de favoriser la correspondance entre les groupes de modules photovoltaïques sur le plan électrique et sur le plan architectural.
Les supports peuvent présenter différentes formes de charpentes : en T, en Y, en V, en , en W…

Diversité des structures supports d'ombrière de parking©Hespul

Les plans de modules sont généralement peu inclinés, de 10 à 15° par rapport à l’horizontale, et sont orientés sud.

Insertion paysagère

Exemple d'insertion paysagère d'un parc PV au sol©Phoenix Solar

Bien qu’ils soient plus gourmands en espace que leurs cousins éoliens du fait d’une densité énergétique plus faible, les parcs photovoltaïques ont un impact paysager nettement moindre découlant de caractéristiques qui les rendent beaucoup moins visibles :

• une structure visuelle horizontale et non verticale avec une hauteur maximale de quelques mètres, ce qui les rend peu visible pour un observateur au sol, même se trouvant à proximité.
• une gamme de couleurs dominantes « passe-partout » (entre bleu moyen et gris foncé)
• l’absence de mouvement attirant l’œil et donc l’attention.

Combiné à ces trois caractéristiques, l’effet d’alignement des champs de modules peut, pour un observateur situé en surplomb, rappeler certaines pratiques agricoles courantes (andains de foin, champs de lavande, vignes …).

En ce qui concerne la co-visibilité, notamment avec des monuments historiques ou des sites naturels, les parcs photovoltaïques sont soumis aux règles de droit commun dès lors qu’il s’agit d’un site classé au titre du patrimoine ou de l’environnement, sous l’autorité des ABF ou de la Commission des sites concernée.

Impacts sur la faune

La gêne occasionnée à la faune aérienne (oiseaux et insectes), essentiellement visuelle, est très limitée, et aucune observation ni étude n’a démontré l’existence de problèmes sensibles. L’idée parfois évoquée que la surface des modules pourrait être confondue avec une étendue d’eau par les oiseaux aquatiques est clairement infondée. Une étude menée en Allemagne sur un parc mitoyen d’un immense bassin de retenue du canal Main-Danube n’a révélé aucun cas d’une telle confusion.

L’obligation de clôturer les terrains pour des raisons de sécurité et d’assurance peut en revanche empêcher la faune terrestre moyenne et grande de se déplacer à sa guise, ce qui peut avoir des implications au niveau de l’équilibre de la biodiversité locale compte tenu de la dimension des espaces pouvant ainsi être interdits. Une solution peut être trouvée par la mise en place de dispositifs de passage des clôtures adaptés à la taille et aux mœurs des espèces concernées et, dans certains cas, de corridors écologiques.

Retombées pour le territoire

Fiscalité locale

Les parcs photovoltaïques au sol peuvent être économiquement attractifs pour les collectivités territoriales auxquelles l’arrivée d’un tel équipement est susceptible de procurer un revenu non négligeable grâce à la fiscalité locale (taxe d’aménagement, taxe foncière, contribution foncière des entreprises, IFER…) qui peut s’élever à plusieurs dizaines de milliers d’euros par an.

Pour une petite commune rurale, une rentrée de cet ordre de grandeur, garantie sur 20 ans, peut représenter une manne permettant de financer des projets ou des activités socialement utiles à la communauté et aux habitants, et contribuer ainsi à redynamiser des territoires en perte de vitesse.
Par ailleurs, si la commune est propriétaire du terrain, elle percevra aussi un loyer pour la mise à disposition de celui-ci. Enfin, elle peut décider d’entrer au capital de la société projet afin de toucher des dividendes, mesure encouragée par les pouvoirs publics à travers les appels d’offres de la CRE.

Maintien d'une activité agricole

Un parc PV au sol peut aller de pair avec le maintien d’une activité pastorale, pourvu que les hauteurs des structures et le schéma d’implantation des divers éléments aient anticipé cet usage. Le développeur photovoltaïque peut aussi inclure dans son projet la préparation de prairies (terrassements éventuels, ensemencement…) et l’installation de points d’eau pour les bêtes.

A Ortaffa, dans les Pyrénées Orientales, juwi EnR (désormais Neoen) et le maire de la commune ont mis en place une démarche spécifique permettant une bonne intégration d’un parc photovoltaïque au sol de 25 MW à la réalité du territoire.
Le parc en question, raccordé en septembre 2013, est implanté sur 87 hectares de terrains de faible valeur agronomique du type friches et vignes classées VCC1 (pour 90% de la surface du projet).

Vue d’ensemble du parc agri-solaire d’Ortaffa©Dronimages, R. Roig / Juwi EnR

L’ensemble a été pensé pour permettre une cohabitation harmonieuse entre le parc et une agriculture respectueuse de l’environnement : découpage du parc en 10 enclos pour respecter les spécificités naturelles du site, certification ISO 14001 du chantier avec la mise en place d’une charte chantier vert, semis d’espèces fourragères et mellifères locales, entretien naturel du parc grâce aux moutons, installation de ruches….

Entretien du parc agri-solaire d’Ortaffa par des moutons©Dronimages, R. Roig / Juwi EnR

Afin de préserver le patrimoine viticole de la région, juwi EnR et le maire d’Ortaffa ont mis en place une charte viticole permettant d’intégrer le développement de cette filière agricole en cohésion avec le projet de parc photovoltaïque. La charte prévoit que juwi EnR offre son soutien technique et financier aux exploitants pour replanter sur des terrains à plus grande valeur agronomique et améliorer leur vignoble, ou restructurer qualitativement leur exploitation voire se convertir à l’agriculture biologique. De plus, les meilleures parcelles de vigne ont été préservées selon des critères de qualité et de productivité alors que d’autres ont pu accueillir des installations photovoltaïques.
Ce projet a été présenté en amont aux habitants et acteurs locaux concernés afin de recueillir leurs avis et intérêts.
 

Contexte

Avec la baisse des coûts des matériaux et l'augmentation du prix de l'électricité de nouvelles typologies d'installations photovoltaïques sont apparus en France et dans le monde appelés agrivoltaïsme ou agriPV.

Promu en France depuis avril 2017, via l'appel d'offres innovation, l'agrivoltaisme est présentée comme :

(...) des installations permettant de coupler de façon innovante une production photovoltaïque secondaire à une production agricole principale en permettant une synergie de fonctionnement démontrable. Dans ce cas, les installations doivent répondre à un besoin agricole, détaillé dans le mémoire technique, en y répondant par un service explicite et en étant conçues de manière à optimiser les productions agricole et électrique.

S'il est possible sur toutes les installations photovoltaïques au sol de coupler une activité agricole à la production d'électricité (pâturage et apiculture par exemple), le terme d'agrivoltaïsme est généralement employé dans le cas où l'installation photovoltaïque apporte un service à l'activité agricole (protection contre les intempéries, résilience face au changement climatique, baisse de la demande en irrigation).

Exemples de projets

• Ombrières mobiles : système Ombrea

  La société Ombrea propose une solution d'ombrières mobiles pour des installations agrivoltaiques

  Source : Ombrea
• Ombrières mobiles : système Sunagri

  La société Sun'agri propose une solution d'ombrières mobiles pour des installations agrivoltaïques

  Source : Sun'agri
• Ombrières mobiles : système Remtec

  La société Remtec propose une solution d'ombrières mobiles pour les installations agrivoltaïques

  Source : Remtec
• Panneaux verticaux : système Next2Sun

  Des solutions de panneaux verticaux pour des installations agrivoltaïques existent, comme celui proposé par la société Next2Sun.

  Source : Next2Sun
• Serres photovoltaïques

  Plusieurs sociétés développent et exploitent des installations photovoltaïques sur serres agricoles, aussi appelées serres PV.

  Source : Urbasolar